沒有直接可用的Pmod驅動？

傳授你一招填坑秘籍

之前我們提到過「Pmod傳感模塊」，這一搭配FPGA開發板進行快速原型系統開發的利器。事實上，除了Pmod標準定義接口的專利方 —— Digilent公司所提供的近百種功能豐富的原廠Pmod傳感模塊之外（一般都配有免費的ip驅動供開發者直接調用），市場上存在著很多來自不同供應商所提供的可用Pmod模塊。

然鵝，很多來自于不知名小廠的Pmod（以***、深圳的山寨廠商居多），往往并不提供模塊驅動，需要用戶自己去寫驅動填坑。如果你不幸中招，聊表安慰之余，今天就傳授你一招填坑秘籍，教你在沒有可用驅動情況下的應對之策。

先說重點：如果沒有可用的驅動，可以使用Zynq SoC PL端（可編程邏輯）的Pmod橋模塊，它讓我們能夠在選用的開發板與Pmod端口之間建立正確的映射，然后開發我們自己的Zynq PS（處理系統）驅動。假如你仔細研究正規廠商所提供的Pmod驅動，你會發現這些驅動其實也是使用Pmod橋加上一個AXI I2C或者SPI組件所實現的。

圖：Digilent PmodAD2：12位四通道模擬數字轉換器的驅動組件

此文中，我們就將以Digilent（迪芝倫）PmodDA4：8通道DAC模塊，以及PmodAD2：4通道ADC模塊為例，我們將這兩個模塊整合在一起，借助Pmod橋模塊自行開發驅動，用PmodDA4生成模擬信號，并用PmodAD2來接收信號。

圖：用Digilent Analog Discovery口袋儀器對PmodDA4測試

Pmod橋模塊允許我們定義開發板板載Pmod接口上下兩排的輸入類型，可以選擇定義為GPIO、UART、I2C或者SPI協議接口。我們為所需驅動的板載Pmod接口上下層都進行相應的選擇配置，使得Pmod傳感器的管腳輸出（pinout）與對應的板載接口標準一致。有興趣的朋友，可點擊「閱讀原文」，下載查看Digilent Pmod傳感器的接口標準文檔。

對于PmodDA4，我們只需要在板載Pmod接口上層使用SPI協議。這樣選擇后，我們需要提供實際的SPI通信通道。由于我們使用的是Zynq SoC開發板（Digilent Arty Z7），所以這里我們有兩個選擇。第一個方法是在PL端使用AXI SPI IP模塊與Pmod橋模塊建立連接。第二個方法（也是這里我們將采用的）是使用EMIO建立Zynq PS SPI與Pmod橋中間的連接。這一方法將讓我們能夠在PS SPI端口與Pmod橋模塊輸入管腳之間建立直連。

為了實現這一點我們需要閱讀官方的Pmod接口標準文檔來確保SPI管腳與Pmod橋輸入管腳之間正確的映射（例如哪個PS SPI信號連接到IN_0）。Pmod 橋模塊的管腳代表不同的接口類型，它們的命名也是通用的。下面的框圖展示了這里我們是如何實現PmodDA4管腳的映射。在這個示例中我們完成管腳映射后就可以構建工程，導出到SDK，編寫軟件程序驅動DA4。

我們可以使用SDK中由BSP創建的SPI驅動來驅動PmodDA4。為了實現與PmodDA4的交互，第一件事我們要做的就是初始化SPI控制器。我們設置好SPI時鐘相位和主操作選項后就可以定義緩沖區，并使用輪詢傳輸模式將所需的信息傳遞給PmodDA4。更復雜的驅動則將使用中斷驅動方式而非輪詢的方式。

下面，我們對創建好的PmodDA4驅動文件進行測試。我們驅動一個簡單的諧波輸出，并使用Digilent Analog Discovery口袋儀器的示波器功能來監測DAC輸出。接收到的信號如下：

完成了所有設置PmodDA4以預期的方式正常工作，然后我們將PmodDA4與PmodAD2連接在一起，這樣Zynq SoC才能夠接收信號：

測試時我們要非常仔細，以確保PmodDA4輸出的信號在PmodAD2的工作范圍內，全部完成后則會顯示PmodDA4能夠在硬件上正常工作。

到這里，相信大家已經了解了在沒有可用驅動的情況下如何自行創建Pmod驅動。當然，填坑往往是不得已而為之，人生苦短，芳華有限，盡量少碰不提供驅動的山寨小廠Pmod才是王道。